Задачи › Переходные процессы в RL- и RLC-цепях, диод и катушка

Катушка с изменяемой индуктивностью

  1. Катушка с изменяемой индуктивностью

    Физтех 2025/26, 11 кл.
    5/10

    Схема электрической цепи показана на рисунке. ЭДС батареи равна \(\varepsilon = 12\,\text{В}\), \(R = 3\,\text{Ом}\), \(r = 1\,\text{Ом}\). Индуктивность \(L\) катушки переменная. Через некоторое время после замыкания ключа ЭДС самоиндукции в катушке становится равной \(E_L = \alpha E_0\), где \(\alpha = 0{,}5\), \(E_0\) — ЭДС самоиндукции в катушке сразу после замыкания ключа. Начиная с этого момента времени, индуктивность начинают изменять таким образом, что ЭДС самоиндукции в катушке остаётся постоянной и равной \(E_L\). Найдите приращение индуктивности катушки за \(\tau = 20\,\text{мс}\) с момента начала её изменения. Ответ приведите в \(\text{мГн}\) с точностью до целых. До замыкания ключа ток в цепи отсутствовал.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Сразу после замыкания ток через катушку равен нулю, поэтому ЭДС самоиндукции \(E_0\) определяется делением напряжения на резисторе \(R\). Далее рассмотрите токи через резистор \(R\) и через источник и разность токов через катушку.

    Решение

    Токи через сопротивление \(R\) и источник после начала изменения индуктивности: \[I_R = \frac{\alpha\varepsilon}{R + r}, \qquad I = \frac{\varepsilon - \alpha E_0}{r}, \qquad E_0 = \frac{\varepsilon R}{R + r}.\] Ток через катушку \(I_L = I - I_R\). Из выражения для ЭДС самоиндукции катушки: \[\Delta L = \frac{\alpha E_0\,\tau}{I - I_R},\] где \(\tau\) — время изменения индуктивности.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи